《云原生网络数据面可观测性最佳实践》——二、全景剖析阿里云容器网络数据链路——2. Terway ENI 模式架构设计(上)

简介: 《云原生网络数据面可观测性最佳实践》——二、全景剖析阿里云容器网络数据链路——2. Terway ENI 模式架构设计(上)

Terway ENI 模式下,ENI的网络都是和VPC同样的网段,ENI网络就是从Aliyun的VPC网络中创建和绑定一个弹性网卡到ECS节点上,然后Pod利用这个弹性网卡和别的网络互通,这里需要关注的是弹性网卡的数量是有限制的,具体的根据实例类型有不同配额

 image.png

 

Pod 所使用的CIDR网段和节点的CIDR是同一个网段

 image.png

 

pod内部可以看到是有两张网卡的,一个是eth0,另一个是veth1,其中eth0的IP就是Pod的IP,此网卡的MAC地址和控制台上的ENI的MAC地址可以匹配,说明此网卡就是附属ENI网卡,被直接挂载到了Pod的网络命名空间内。

image.pngimage.png 

Pod内有指向eth0的默认路由,同时还有指向目的网段为192.168.0.0/16,下一跳为veth1网卡的路由,其中192.168.0.0/16 网段为集群的service网段,说明集群内Pod访问SVCclusterIP网段,数据链路会经过veth1 网卡到宿主机ECSOS内进行下一步判断,其他情况是走eth0直接进入到VPC

image.png

 

如上图所示,我们可以容器的网络命名空间中通过ip addr 看到一个veth1@if19的标志位,其中‘19' 这个将会协助我们在ECS的OS内找到和容器网络命名空间中的veth pair相对一个。在ECS OS 内我们通过ip addr | grep 19: 可以找到cali38ef34581a9 这个虚拟网卡,这个就是veth pair在ECS OS侧相对的那一个。 image.png

 

到目前为止,容器访问SVC的ClusterIP时,容器和OS数据链路已经建立链接了,那么ECS OS内对于数据流量是怎么判断去哪个容器呢? 通过OS Linux Routing我们可以看到,所有目的是Pod CIDR 网段的流量都会被转发到Pod对应的calico虚拟往卡上,到这里为止,ECS OS和Pod的网络命名空间已经建立好完整的出入链路配置了。

image.png

 

1 Terway ENI 模式容器网络数据链路剖析

针对容器网络特点,我们可以将Terway ENI模式下的网络链路大体分为以Pod IP对外提供服务和以SVC对外提供服务两个大的SOP场景,进一步细分可以拆分到8个不同的小的SOP场景。

 image.png

 

对这8个场景的数据链路梳理合并,这些场景可以归纳为下面8类典型的场景:

TerwayENI架构下,不同的数据链路访问情况下,可以总结归纳为8类:

访问Pod IP,同节点访问pod;

访问Pod IP,同节点pod间互访;

访问Pod IP,异节点pod间互访;

集群内访问SVC IP (Cluster IP),源端和SVC后端Pod为同一节点;

集群内访问SVC IP( Cluster IP),源端和SVC后端Pod为不同节点;

集群内访问SVC IP (External IP),源端和SVC后端Pod为同一节点;

集群内访问SVC IP(External IP),源端和SVC后端Pod为不同节点;

集群外访问SVC External IP;

 

2 场景一:访问Pod IP,同节点访问pod

环境

 image.png

 

ap-southeast-1.10.0.0.196节点上存在 nginx1-5969d8fc89-9t99h和10.0.0.203

内核路由

nginx1-5969d8fc89-9t99h IP地址10.0.0.203,该容器在宿主机表现的PID是1094736该容器网络命名空间有指向容器eth0的默认路由。和下一跳为veth1,目的网段为service的两条路由

image.pngimage.png

image.png

该容器veth1在ECS OS 内对应veth pair是cali5068e632525

image.png

 

在ECS OS内,有指向Pod IP,下一跳为calixxxx的路由,通过前文可以知道calixxx网卡是和每个pod内的veth1组成的pair,所以,pod内访问SVC的CIDR会有指向veth1的路由,不会走默认的eth0路由。故:calixx网卡在这里的主要作用是用于:

 

节点访问Pod 2. 当节点或者Pod访问 SVC的CIDR时,会走ECS OS内核协议栈转换,走到calixxx和veth1访问pod

 image.png

小结

可以访问到目的端

nginx1-5969d8fc89-9t99h netns veth1 可以抓到数据包。

 image.png

nginx1-5969d8fc89-9t99h cali5068e632525 可以抓到数据包。

image.png

 数据链路转发示意图:

 image.png

 

数据链路是ECS -> Linux routing -> calicxxx ->Pod net ns veth1数据链路完成宿主机ns切换至Pod ns

通过宿主机上路由切换至pod所属veth pair

该网卡为被分配pod独占无法和其他pod进行共享

数据链路经过两次协议栈

 

3) 场景二:访问Pod IP,同节点pod访问pod

环境

 image.png

 

ap-southeast-1.10.0.0.196节点上存在两个pod:centos-59cdc5c9c4-89f8x IP地址10.0.0.202和nginx1-5969d8fc89-9t99h和10.0.0.203

内核路由

centos-59cdc5c9c4-89f8x IP地址10.0.0.202,该容器在宿主机表现的PID是2314075,该容器网络命名空间有指向容器eth0的默认路由。和下一跳为veth1,目的网段为service的两条路由

 image.png

image.png

image.png

通过上述类似的办法,可以找到 nginx1-5969d8fc89-9t99h  IP地址10.0.0.203,该容器在宿主机表现的PID是1094736

 image.png 

小结

可以访问到目的端

centos-59cdc5c9c4-89f8x netns eth1 可以抓到数据包。

 image.png

 

nginx1-5969d8fc89-9t99h netns eth1 可以抓到数据包。

 image.png

 

数据链路转发示意图:

 image.png

 

 

数据链路是Pod1 netns eth1 -> VPC ->Pod2 netns eth2数据链路不经过宿主机host namespace,数据链路会先出ECS,到VPC再回到原来ECS

pod内的net namespace中,直接命中默认路由规则,从eth0网卡出pod直接到VPC这里eth0 其实就是附属网卡ENI,直接被挂载在了pod的net ns走了PCI网卡

该网卡为被分配pod独占无法和其他pod进行共享

数据链路经过两次协议栈

 

更多精彩内容,欢迎观看:

《云原生网络数据面可观测性最佳实践》——二、全景剖析阿里云容器网络数据链路——2. Terway ENI 模式架构设计(中):https://developer.aliyun.com/article/1221645?spm=a2c6h.13148508.setting.24.15f94f0em5pyNO

相关实践学习
通义万相文本绘图与人像美化
本解决方案展示了如何利用自研的通义万相AIGC技术在Web服务中实现先进的图像生成。
7天玩转云服务器
云服务器ECS(Elastic Compute Service)是一种弹性可伸缩的计算服务,可降低 IT 成本,提升运维效率。本课程手把手带你了解ECS、掌握基本操作、动手实操快照管理、镜像管理等。了解产品详情: https://www.aliyun.com/product/ecs
相关文章
|
4月前
|
弹性计算 安全 应用服务中间件
阿里云渠道商:怎么配置阿里云网络ACL?
阿里云网络ACL是子网级无状态防火墙,支持精准流量控制、规则热生效且免费使用。本文详解5步配置流程,助您实现Web与数据库层的安全隔离,提升云上网络安全。
|
4月前
|
人工智能 安全 架构师
2025云栖大会 | 阿里云网络技术Session主题资料和视频回放归档
2025年9月24日-26日,杭州,一年一度的云栖大会如期而至;阿里云飞天洛神云网络作为阿里云计算的连接底座,是飞天云操作系统的核心组件,致力于为上云企业提供高可靠、高性能、高弹性、智能的连接服务。本次云栖,云网络产品线也带来全系列产品升级,以及创新技术重磅解读,围绕增强确定性、提效自动化、深耕智能化和敏捷全球化带来技术、产品和服务升级,以及全新的云网络产品生态合作计划发布。
657 2
|
SQL 监控 安全
网络安全与信息安全:漏洞、加密与安全意识
随着互联网的迅猛发展,网络安全和信息安全问题日益受到关注。本文深入探讨了网络安全漏洞、加密技术以及提高个人和组织的安全意识的重要性。通过分析常见的网络攻击手段如缓冲区溢出、SQL注入等,揭示了计算机系统中存在的缺陷及其潜在威胁。同时,详细介绍了对称加密和非对称加密算法的原理及应用场景,强调了数字签名和数字证书在验证信息完整性中的关键作用。此外,还讨论了培养良好上网习惯、定期备份数据等提升安全意识的方法,旨在帮助读者更好地理解和应对复杂的网络安全挑战。
|
SQL 安全 网络安全
网络安全与信息安全:知识分享####
【10月更文挑战第21天】 随着数字化时代的快速发展,网络安全和信息安全已成为个人和企业不可忽视的关键问题。本文将探讨网络安全漏洞、加密技术以及安全意识的重要性,并提供一些实用的建议,帮助读者提高自身的网络安全防护能力。 ####
332 17
|
SQL 安全 网络安全
网络安全与信息安全:关于网络安全漏洞、加密技术、安全意识等方面的知识分享
随着互联网的普及,网络安全问题日益突出。本文将从网络安全漏洞、加密技术和安全意识三个方面进行探讨,旨在提高读者对网络安全的认识和防范能力。通过分析常见的网络安全漏洞,介绍加密技术的基本原理和应用,以及强调安全意识的重要性,帮助读者更好地保护自己的网络信息安全。
260 10
|
存储 SQL 安全
网络安全与信息安全:关于网络安全漏洞、加密技术、安全意识等方面的知识分享
随着互联网的普及,网络安全问题日益突出。本文将介绍网络安全的重要性,分析常见的网络安全漏洞及其危害,探讨加密技术在保障网络安全中的作用,并强调提高安全意识的必要性。通过本文的学习,读者将了解网络安全的基本概念和应对策略,提升个人和组织的网络安全防护能力。
|
SQL 安全 网络安全
网络安全与信息安全:关于网络安全漏洞、加密技术、安全意识等方面的知识分享
在数字化时代,网络安全和信息安全已成为我们生活中不可或缺的一部分。本文将介绍网络安全漏洞、加密技术和安全意识等方面的内容,并提供一些实用的代码示例。通过阅读本文,您将了解到如何保护自己的网络安全,以及如何提高自己的信息安全意识。
265 10
|
监控 安全 网络安全
网络安全与信息安全:漏洞、加密与意识的交织
在数字时代的浪潮中,网络安全与信息安全成为维护数据完整性、保密性和可用性的关键。本文深入探讨了网络安全中的漏洞概念、加密技术的应用以及提升安全意识的重要性。通过实际案例分析,揭示了网络攻击的常见模式和防御策略,强调了教育和技术并重的安全理念。旨在为读者提供一套全面的网络安全知识框架,从而在日益复杂的网络环境中保护个人和组织的资产安全。
|
存储 监控 安全
云计算与网络安全:云服务、网络安全、信息安全等技术领域的融合与挑战
本文将探讨云计算与网络安全之间的关系,以及它们在云服务、网络安全和信息安全等技术领域中的融合与挑战。我们将分析云计算的优势和风险,以及如何通过网络安全措施来保护数据和应用程序。我们还将讨论如何确保云服务的可用性和可靠性,以及如何处理网络攻击和数据泄露等问题。最后,我们将提供一些关于如何在云计算环境中实现网络安全的建议和最佳实践。
|
安全 算法 网络协议
网络安全与信息安全知识分享
本文深入探讨了网络安全漏洞、加密技术以及安全意识三个方面,旨在帮助读者更好地理解和应对网络安全威胁。通过分析常见的网络安全漏洞类型及其防范措施,详细介绍对称加密和非对称加密的原理和应用,并强调提高个人和企业安全意识的重要性,为构建更安全的网络环境提供指导。
247 2